(57)【要約】  制御装置（１００）は、給湯機電力値及び住宅電力値に基づいて複数の住宅のそれぞれにおける給湯機以外電力値を取得し現在時刻以降の特定時間帯における給湯機電力値及び給湯機以外電力値を推定する電力推定部（１１２）と、各給湯機の沸き上げ時間帯を特定時間帯内のサブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、電力推定部（１１２）が推定した各電力値を用いて特定時間帯の時間内における複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、組合せの中で各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一のサブ時間帯に割り当てた場合よりもピークを小さくする組合せを決定することによって各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する沸き上げ時間帯決定部（１１３）と、沸き上げ時間帯決定部（１１３）が決定した沸き上げ時間帯に基づいて各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御部（１１４）と、を備える。
2018229847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機を制御する制御装置であって、
前記各給湯機の消費電力の値である給湯機電力値と、前記複数の住宅のそれぞれにおける消費電力の値である住宅電力値と、を取得する電力取得手段と、
前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値及び前記住宅電力値に基づいて、前記複数の住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定手段と、
前記特定時間帯は複数のサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する沸き上げ時間帯決定手段と、
前記沸き上げ時間帯決定手段が決定した沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御手段と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記沸き上げ制御手段は、前記各給湯機の沸き上げ能力を抑制することができ、
前記沸き上げ時間帯決定手段が決定する前記組合せは、前記各給湯機の沸き上げ能力を抑制した場合の組合せも含む、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークの上限となる基準値を設定する電力基準値設定手段をさらに備え、
前記沸き上げ時間帯決定手段は、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて推定したピークが、前記電力基準値設定手段が設定した基準値以下となる前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記沸き上げ時間帯決定手段は、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて推定したピークが、全ての前記組合せの中で最小となる前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記各給湯機の残湯量を取得する残湯量取得手段をさらに備え、
前記電力推定手段は、前記残湯量取得手段が取得した残湯量及び前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値を用いて前記特定時間帯における給湯機電力値を推定する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記電力推定手段は、前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値及び前記住宅電力値を曜日毎に管理し、推定する日と同じ曜日の前記給湯機電力値及び前記住宅電力値に基づいて、前記特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記複数の住宅のそれぞれにおける住人の行動予定を示すスケジュールの情報を取得するスケジュール取得手段をさらに備え、
前記電力推定手段は、前記スケジュール取得手段が取得したスケジュールの情報も用いて前記特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記電力推定手段が推定した前記特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を表示する表示手段をさらに備える、
請求項１から７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機と、前記複数の住宅のそれぞれに設置された各電力測定器と、前記各給湯機を制御する制御装置と、を備える制御システムであって、
前記各給湯機は、
前記給湯機が消費する電力の値である給湯機電力値を前記制御装置に送信する給湯機電力送信手段と、
前記制御装置からの指示により湯を沸き上げる沸き上げ実行手段と、を備え、
前記各電力測定器は、
前記住宅における消費電力の値である住宅電力値を前記制御装置に送信する住宅電力送信手段を備え、
前記制御装置は、
前記各給湯機から前記給湯機電力値を取得し、前記各電力測定器から前記住宅電力値を取得する電力取得手段と、
前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値及び前記住宅電力値に基づいて、前記住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定手段と、
前記特定時間帯は複数のサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する沸き上げ時間帯決定手段と、
前記沸き上げ時間帯決定手段が決定した沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御手段と、を備える、
制御システム。
【請求項１０】
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機を制御する制御方法であって、
前記複数の住宅のそれぞれに設置された前記各給湯機の消費電力の値である給湯機電力値及び前記複数の住宅のそれぞれにおける消費電力の値である住宅電力値に基づいて、前記複数の住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定ステップと、
前記特定時間帯は複数のサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定ステップで推定された前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する沸き上げ時間帯決定ステップと、
前記沸き上げ時間帯決定ステップで決定された沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御ステップと、
を含む制御方法。
【請求項１１】
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機を制御する制御装置のコンピュータを、
前記各給湯機の消費電力の値である給湯機電力値及び前記複数の住宅のそれぞれにおける消費電力の値である住宅電力値に基づいて、前記複数の住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定手段、及び、
前記特定時間帯は複数のサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定し、前記決定した沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、制御システム、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気料金の安価な深夜時間帯に貯湯タンク内の水を沸き上げておくことにより、昼間の時間帯に使用する湯をまかなうシステムが知られている。しかし、集合住宅においてこのようなシステムを複数の住戸で使用すると、複数の住戸で深夜時間帯での沸き上げが行われる結果、深夜時間帯に電力の使用が集中してしまうおそれがある。【０００３】
そのため、このような問題を防ぐ技術の開発が進められている。例えば、特許文献１には、集合住宅にこのようなシステムが複数設置された場合でも、特定の時間帯における消費電力量の総和のピークの低減を実現する貯湯式給湯装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１３７２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている貯湯式給湯装置は、集合住宅において、深夜時間帯だけでなく、朝、昼及び晩の時間帯にも沸き上げを行うことによって、深夜時間帯に消費電力のピークが生じることを防いでいる。しかし、このようにすると、集合住宅内に、深夜時間帯の安価な電気料金を生かせない住戸が生じてしまう。また、特許文献１には、集合住宅内の各住戸の貯湯式給湯装置のそれぞれをどの時間帯に沸き上げれば、集合住宅全体として効率のよい沸き上げを行うことができるかに関する技術は記載されていない。【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、給湯機が設置された複数の住宅を対象として、特定の時間帯において、電力ピークを抑制しつつ沸き上げを可能にする制御装置、制御システム、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置は、
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機を制御する制御装置であって、
前記各給湯機の消費電力の値である給湯機電力値と、前記複数の住宅のそれぞれにおける消費電力の値である住宅電力値と、を取得する電力取得手段と、
前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値及び前記住宅電力値に基づいて、前記複数の住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定手段と、
前記特定時間帯は複数のサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する沸き上げ時間帯決定手段と、
前記沸き上げ時間帯決定手段が決定した沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御手段と、
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、推定した給湯機電力値及び給湯機以外電力値に基づいて、各給湯機の沸き上げ時間帯を分散させるので、これらの給湯機が設置された複数の住宅を対象として、電力ピークを抑制しつつ、特定の時間帯における沸き上げを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る制御システムの全体構成を示す図
【図２】実施の形態１に係る制御装置の機能構成を示すブロック図
【図３】給湯機の沸き上げ時間帯の割り当ての一例を示す図
【図４】全ての住宅の消費電力の総和のピークの一例を示す図
【図５】給湯機の沸き上げ時間帯の割り当ての第２の例を示す図
【図６】全ての住宅の消費電力の総和のピークの第２の例を示す図
【図７】実施の形態１に係る制御装置の記憶部に記憶される電力履歴の一例を示す図
【図８】実施の形態１に係る給湯機の機能構成を示すブロック図
【図９】実施の形態１に係る電力測定器の機能構成を示すブロック図
【図１０】実施の形態１に係るＨＥＭＳコントローラの機能構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態１に係るＨＥＭＳコントローラの記憶部に記憶されるスケジュール情報の一例を示す図
【図１２】実施の形態１に係る制御装置による制御処理の前半のフローチャート
【図１３】実施の形態１に係る制御装置による制御処理の後半のフローチャート
【図１４】実施の形態１に係る制御装置による電力ピーク算出処理のフローチャート
【図１５】本発明の変形例１に係る制御装置の機能構成を示すブロック図
【図１６】変形例１に係る制御装置による制御処理の後半のフローチャート
【図１７】本発明の実施の形態２に係る制御装置の機能構成を示すブロック図
【図１８】実施の形態２に係る給湯機の機能構成を示すブロック図
【図１９】実施の形態２に係る制御装置の記憶部に記憶される消費湯量履歴の一例を示す図
【図２０】実施の形態２に係る制御装置による給湯機電力値推定処理のフローチャート
【図２１】本発明の変形例２に係る制御装置による制御処理の前半のフローチャート
【図２２】変形例２に係る制御装置による給湯機電力値推定処理のフローチャート
【図２３】本発明の実施の形態３に係る制御装置の機能構成を示すブロック図
【図２４】実施の形態３に係るＨＥＭＳコントローラの機能構成を示すブロック図
【図２５】実施の形態３に係る制御装置の記憶部に記憶される各住宅スケジュール情報の一例を示す図
【図２６】制御装置の表示部に表示される画面の一例を示す図
【図２７】制御装置のハードウェア構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。
【００１１】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る制御システム１０の全体構成を図１に示す。制御システム１０は、制御装置１００が、特定範囲６００内にある複数の住宅５００，５０１…において、各住宅に設置されている給湯機２００，２０１…の沸き上げ開始時刻を制御することによって、特定範囲６００内の電力ピークを抑えるシステムである。
【００１２】
制御システム１０は、図１に示すように、制御装置１００と、特定範囲６００内の複数の住宅５００，５０１…と、ネットワーク７００と、を備える。そして、各住宅５００，５０１…は、給湯機２００，２０１…と、電力測定器３００，３０１…と、を備える。住宅５００，５０１…の中には、住宅５００のようにＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）コントローラ４００を備える住宅もある。
【００１３】
制御装置１００は、各電力測定器３００，３０１…から、ネットワーク７００を介して、該電力測定器の設置されている住宅の消費電力の値を取得する。また、制御装置１００は、各給湯機２００，２０１…から、ネットワーク７００を介して、該給湯機の消費電力の値を取得する。さらに、制御装置１００は、ネットワーク７００を介して、各給湯機２００，２０１…に対し、沸き上げ指示を送信することにより、各給湯機２００，２０１…の沸き上げ制御を行う。なお、各給湯機の機能は同様なので、以下では、給湯機２００，２０１…を代表して給湯機２００で説明する。また、各電力測定器の機能も同様なので、以下では、電力測定器３００，３０１…を代表して電力測定器３００で説明する。
【００１４】
給湯機２００は、貯湯タンク及びヒートポンプを備える貯湯式の給湯機である。給湯機２００は、水を貯湯タンクに貯め、それをヒートポンプで沸き上げる。貯湯タンクには数百リットルの水を蓄えることができる。給湯機２００は、沸き上げ時に貯湯タンク内の大量の水を沸き上げるため、かなりの電力を消費するが、一度沸き上げてしまえば、その後、住人は沸き上げた水（お湯）を用いることができる。したがって、住宅５００の住人は、給湯機２００に電力料金の安い夜間の時間帯に沸き上げを行わせることにより、各住宅全体における光熱費を節約することができる。
【００１５】
また、給湯機２００は給湯機２００で消費した電力の値を送信する通信機能を備えている。給湯機２００は、例えば３０分毎にその３０分間に給湯機２００で消費した電力量を測定し、該電力量に基づいてその３０分間の平均消費電力を求め、該平均消費電力を給湯機２００の消費電力の値としてＨＥＭＳコントローラ４００又は制御装置１００に送信しても良い。
【００１６】
電力測定器３００は、住宅５００で使用される電力を測定する機能と、測定した電力の値を送信する通信機能とを備えるスマートメータである。住宅５００で使用される電力には、給湯機２００が使用する電力も含まれるし、空調機、照明機器、調理家電機器等が使用する電力も含まれる。電力測定器３００は、例えば３０分毎にその３０分間に住宅５００内で消費された電力量を測定し、該電力量に基づいてその３０分間の平均消費電力を求め、該平均消費電力を電力測定値としてＨＥＭＳコントローラ４００又は制御装置１００に送信しても良い。
【００１７】
ＨＥＭＳコントローラ４００は、住宅５００内の各種電気機器で消費されている電力を表示し、また、該各種電気機器の電源及び機能を制御する。ＨＥＭＳコントローラ４００は、住宅５００で消費される電力を電力測定器３００から取得し、給湯機２００で消費される電力を給湯機２００から取得する。そして、それらの電力の値を、ネットワーク７００を介して制御装置１００に送信する。なお、図１では、ＨＥＭＳコントローラ４００は住宅５００にしか存在していないが、他の住宅にＨＥＭＳコントローラが備えられていても良い。本実施の形態において使用するＨＥＭＳコントローラの機能は、どのＨＥＭＳコントローラも同様のため、以下では、全てのＨＥＭＳコントローラを代表して、ＨＥＭＳコントローラ４００で説明する。
【００１８】
住宅５００，５０１…は、それぞれ一戸建て住宅でも良いし、マンション、アパートといった集合住宅の中の一つの住戸でも良い。本実施の形態においてはどの住宅も給湯機２００及び電力測定器３００を備えており、共通に扱うことができるため、以下では全ての住宅を代表して、住宅５００で説明する。
【００１９】
特定範囲６００は、一定の地域でも良いし、集合住宅全体でも良い。また、特定範囲６００は、一定の地域内の一部又は、集合住宅内の一部でも良い。特定範囲６００とは、制御装置１００がネットワーク７００を介して制御しうる給湯機２００を備えている住戸が存在している範囲と言うこともできる。
【００２０】
ネットワーク７００は、例えば、インターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）又は専用線である。制御装置１００と給湯機２００、電力測定器３００及びＨＥＭＳコントローラ４００とは、ネットワーク７００を介して通信を行う。
【００２１】
次に、制御装置１００の機能構成について、図２を参照して説明する。図２に示すように、制御装置１００は、制御部１１０と、記憶部１２０と、入力部１３１と、表示部１３２と、通信部１３３と、を備え、これらがバスライン１４０を介して電気的に接続されている。
【００２２】
制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備え、記憶部１２０に記憶されたプログラムを実行することにより、各部（電力取得部１１１、電力推定部１１２、沸き上げ時間帯決定部１１３、沸き上げ制御部１１４）の機能を実現する。また、制御部１１０は、マルチスレッド機能を備えており、複数の処理を並行して実行することができる。
【００２３】
電力取得部１１１は、通信部１３３を介して、電力測定器３００から、住宅５００における消費電力の値である住宅電力値を取得する。また、電力取得部１１１は、通信部１３３を介して、給湯機２００から、給湯機２００の消費電力の値である給湯機電力値を取得する。複数存在する住宅５００のそれぞれに給湯機２００及び電力測定器３００が設置されているので、電力取得部１１１は、各住宅５００に設置されている各給湯機２００から、該給湯機２００の給湯機電力値を取得し、各住宅５００に設置されている各電力測定器３００から、該住宅５００の住宅電力値を取得する。電力取得部１１１は、電力取得手段として機能する。
【００２４】
電力推定部１１２は、電力取得部１１１が取得した給湯機電力値及び住宅電力値に基づいて、住宅５００における給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得する。具体的には、電力推定部１１２は、住宅５００の住宅電力値から住宅５００の給湯機電力値を引くことによって、住宅５００の給湯機以外電力値を取得する。住宅５００は特定範囲６００内に複数存在するので、電力推定部１１２は、複数存在する住宅５００のそれぞれにおいて、給湯機以外電力値を取得する。
【００２５】
そして、電力推定部１１２は、各住宅５００について、電力取得部１１１が取得した給湯機電力値及び住宅電力値に基づき、現在時刻以降の特定時間帯における給湯機電力値及び給湯機以外電力値を推定する。なお特定時間帯とは、ここでは、２３時から翌朝７時までの時間帯を指す。電力推定部１１２が給湯機電力値及び給湯機以外電力値を推定する処理については後述する。電力推定部１１２は、電力推定手段として機能する。
【００２６】
沸き上げ時間帯決定部１１３は、電力推定部１１２が推定した給湯機電力値及び給湯機以外電力値に基づき、各給湯機２００の沸き上げ時間帯を決定する。より詳細には、沸き上げ時間帯決定部１１３は、電力料金が安価な深夜時間帯である特定時間帯を３つのサブ時間帯に分割し、各給湯機２００が貯湯タンクに蓄えた水を沸き上げる時間帯（沸き上げ時間帯）をこの３つのサブ時間帯のいずれかに割り当てる。具体的には、特定時間帯は２３：００〜翌朝７：００であるため、分割された３つのサブ時間帯のそれぞれは、第１時間帯が２３：００〜１：４０、第２時間帯が１：４０〜４：２０、第３時間帯が４：２０〜７：００である。
【００２７】
住宅５００の住人の就寝時刻を０：００、起床時刻を６：００と仮定すると、第１時間帯及び第３時間帯の一部は住人の活動時間と重なるため、各住宅５００において、消費電力のピークを抑えるには、給湯機２００の沸き上げ時間帯を第２時間帯に割り当てると良いことになる。しかし、図３に示すように特定範囲６００内の全ての住宅５００の給湯機２００の沸き上げ時間帯を第２時間帯に割り当てると、図４に示すように第２時間帯に特定範囲６００内の全ての住宅５００の消費電力の総和のピークが生じ、このピークの値がかなり大きくなってしまう。
【００２８】
そこで、図５に示すように特定範囲６００内の各住宅５００の給湯機２００の沸き上げ時間帯を第１時間帯、第２時間帯及び第３時間帯に分散して割り当てると、図６に示すように特定範囲６００内の全ての住宅５００の消費電力の総和のピークを抑えることができる。なお、図３及び図５では、特定範囲６００内に６戸の住宅５００が存在している例を示している。
【００２９】
このように、沸き上げ時間帯決定部１１３は、特定範囲６００内の全ての住宅５００の消費電力の総和のピークを抑えるように、各住宅５００の給湯機２００の沸き上げ時間帯の割り当てを決定する。沸き上げ時間帯決定部１１３は、沸き上げ時間帯決定手段として機能する。
【００３０】
図２に戻り、沸き上げ制御部１１４は、沸き上げ時間帯決定部１１３が決定した各住宅５００の給湯機２００の沸き上げ時間帯の割り当てに基づいて、該給湯機２００の沸き上げを制御する。具体的には、沸き上げ時間帯決定部１１３が給湯機２００に割り当てたサブ時間帯に対応する沸き上げ開始時刻に、該給湯機２００に沸き上げを開始させる指示を、ネットワーク７００を介して給湯機２００に送信する。この指示を受けた給湯機２００は、その指示に含まれる沸き上げ開始時刻に、水の沸き上げを開始する。後述するように、給湯機２００には、沸き上げの運転モードとして、通常モード以外に抑制モードを持つものがあってもよい。このような給湯機２００に対しては、制御装置１００は、通常モードでの沸き上げ指示と、抑制モードでの沸き上げ指示の、２種類の沸き上げ指示を行うことができる。沸き上げ制御部１１４は、沸き上げ制御手段として機能する。
【００３１】
なお、割り当てたサブ時間帯に対応する沸き上げ開始時刻は、通常はそのサブ時間帯の開始時刻であるが、給湯機２００が水を沸き上げる時間（沸き上げ時間）の長さに応じて調整しても良い。例えば、第１時間帯に割り当てられた給湯機２００の沸き上げ開始時刻は、沸き上げ時間に関わらず２３：００に設定される。また、第２時間帯に割り当てられた給湯機２００では、沸き上げ時間が２時間と推定される場合、その２時間が第２時間帯の中央（２：３０）に位置するように、沸き上げ開始時刻は１：３０に設定される。そして、第３時間帯に割り当てられた給湯機２００では、沸き上げ時間が２時間と推定される場合、その２時間が第３時間帯の終了時刻に終了するように、沸き上げ開始時刻は５：００に設定される。
【００３２】
沸き上げ時間が各サブ時間帯の長さよりも長くなることが推定される場合も上記と同様である。つまり、第１時間帯に割り当てられた給湯機２００の沸き上げ開始時刻は、沸き上げ時間に関わらず２３：００に設定される。また、第２時間帯に割り当てられた給湯機２００では、沸き上げ時間が３時間と推定される場合、その３時間が第２時間帯の中央（２：３０）に位置するように、沸き上げ開始時刻は１：００に設定される。そして、第３時間帯に割り当てられた給湯機２００では、沸き上げ時間が３時間と推定される場合、その３時間が第３時間帯の終了時刻に終了するように、沸き上げ開始時刻は４：００に設定される。沸き上げ制御部１１４が沸き上げ開始時刻をこのように設定することにより、特定時間帯をできるだけ有効活用することができるようになる。
【００３３】
記憶部１２０は、ハードウェアとしてＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。記憶部１２０は、制御部１１０が実行するプログラム及び必要なデータを記憶する記憶手段である。また、記憶部１２０は、図７に示すような電力履歴１２１を記憶する。
【００３４】
電力履歴１２１は、特定時間帯を３０分毎の単位時間帯に分けて、電力取得部１１１が取得した各住宅５００の住宅電力値の各単位時間帯における平均値及び、電力取得部１１１が取得した各給湯機２００の給湯機電力値の各単位時間帯における平均値の１４日分のデータを含む。図７では、電力履歴１２１が、どの住宅のデータであるかを表す住宅番号を示す「住宅」の項目、何日前のデータであるかを示す「日付」の項目、各日の曜日を示す「曜日」の項目、どの３０分の単位時間帯かを示す「時間帯」の項目、住宅電力値の各単位時間帯における平均値を示す「住宅平均電力」の項目、給湯機電力値の各単位時間帯における平均値を示す「給湯機平均電力」の項目、給湯機の各単位時間帯における稼働状態を示す「稼働状態」の項目を含むことが示されている。
【００３５】
制御装置１００の制御部１１０は、毎日２３：００から翌朝７：００までの間、３０分毎に、特定範囲６００内の各給湯機２００及び各電力測定器３００から、給湯機電力値及び住宅電力値を取得する電力値取得処理を行う。制御部１１０は、電力値取得処理で取得した電力値を電力履歴１２１として、記憶部１２０に記憶する。そして、制御部１１０は、１５日以上前の電力値については、電力履歴１２１から削除する。
【００３６】
図２に戻り、入力部１３１は、キーボード、タッチパネル、操作ボタン等を備える。入力部１３１は、ユーザの操作、データ入力等を受け付ける。入力部１３１は、入力手段として機能する。
【００３７】
表示部１３２は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等のディスプレイを備える。表示部１３２は、ユーザに提示する操作画面、電力推定部が推定した給湯機電力値及び給湯機以外電力値等を表示する。表示部１３２は、表示手段として機能する。
【００３８】
通信部１３３は、ネットワーク７００を介して外部装置と通信するためのデバイスを備える。制御装置１００は、通信部１３３により、特定範囲６００内の複数の住宅５００のそれぞれに設置された各給湯機２００及び各電力測定器３００と通信し、給湯機電力値及び住宅電力値の取得並びに、給湯機２００の制御を行う。通信部１３３は、通信手段として機能する。
【００３９】
バスライン１４０は、制御装置１００の制御部１１０、記憶部１２０、入力部１３１、表示部１３２及び通信部１３３を電気的に接続し、各部間でのデータのやり取りが行えるようにしている。
【００４０】
次に、給湯機２００の機能構成について、図８を参照して説明する。図８に示すように、給湯機２００は、制御部２１０と、記憶部２２０と、操作部２３１と、表示部２３２と、通信部２３３と、給湯機電力測定部２３４と、ヒートポンプ部２３５と、残湯量取得部２３６と、貯湯タンク２５０と、を備え、これらがバスライン２４０を介して電気的に接続されている。
【００４１】
制御部２１０は、ＣＰＵを備え、記憶部２２０に記憶されたプログラムを実行することにより、各部（給湯機電力取得部２１１、給湯機電力送信部２１２、沸き上げ実行部２１３）の機能を実現する。
【００４２】
給湯機電力取得部２１１は、給湯機電力測定部２３４が測定した値に基づいて、給湯機２００の消費電力の値である給湯機電力値を取得する。
【００４３】
給湯機電力送信部２１２は、給湯機電力取得部２１１が取得した給湯機電力値を通信部２３３を介して、制御装置１００に送信する。給湯機電力送信部２１２は、給湯機電力送信手段として機能する。
【００４４】
沸き上げ実行部２１３は、通信部２３３を介して受信した制御装置１００からの指示、操作部２３１で受け付けた住人からの指示等に基づいて、貯湯タンク２５０に蓄えられている水の沸き上げを行う。具体的には、沸き上げ実行部２１３は、貯湯タンク２５０に蓄えられている水の沸き上げを行うために、ヒートポンプ部２３５を制御する。沸き上げ実行部２１３は、沸き上げ実行手段として機能する。なお、給湯機２００は、沸き上げの運転モードとして、通常モード以外に、消費電力を抑える抑制モードを持っていてもよい。抑制モードで沸き上げを行うと、消費電力は少なくなるが、沸き上げにかかる時間は長くなる。沸き上げ実行部２１３は、受信した指示に運転モードの情報が含まれている場合は、当該運転モードで沸き上げを行う。
【００４５】
記憶部２２０は、ハードウェアとしてＲＯＭ及びＲＡＭを備える。記憶部２２０は、制御部２１０が実行するプログラム及び必要なデータを記憶する記憶手段である。
【００４６】
操作部２３１は、タッチパネル、操作ボタン等を備え、住人の操作を受け付ける。表示部２３２は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイを備え、操作画面、給湯機２００の設定状態及び運転状態等を表示する。
【００４７】
通信部２３３は、ネットワーク７００を介して外部装置と通信するためのデバイスを備える。給湯機２００は、通信部２３３により、ＨＥＭＳコントローラ４００又は制御装置１００と通信し、給湯機電力値の送信、沸き上げ指示の受信等を行う。
【００４８】
給湯機電力測定部２３４は、給湯機２００で消費されている電力の値を測定する。例えば、給湯機電力測定部２３４は、給湯機２００の電源線に接続された変流器を用いて給湯機２００の消費電力を測定する。
【００４９】
ヒートポンプ部２３５は、ヒートポンプを備え、沸き上げ実行部２１３により制御され、貯湯タンク２５０に蓄えられている水を沸き上げる。
【００５０】
残湯量取得部２３６は、貯湯タンク２５０内に残っている湯の量及び該湯の温度から残湯量を取得する。残湯量とは、単純に、貯湯タンク２５０内に残っている湯の量としても良いが、貯湯タンク内の湯の温度は例えば９０度であり、実際に使用する温度よりもかなり高い。したがって、貯湯タンク２５０内に残っている湯から、基準温度の湯を作ることのできる量を残湯量と定義する方が便利である。ここで、基準温度とは例えば４２度である。以下では、残湯量とは、タンク内の湯から４２度のお湯をどれくらいの量作ることができるかを表す量とする。残湯量取得部２３６は、例えば、貯湯タンク２５０の側面に上下方向に配置された複数の温度センサによる計測温度と基準温度とを比較して、計測温度が基準温度以上となっている温度センサの位置と、該計測温度と、に基づいて残湯量を取得する。
【００５１】
バスライン２４０は、給湯機２００の制御部２１０、記憶部２２０、操作部２３１、表示部２３２、通信部２３３、給湯機電力測定部２３４、ヒートポンプ部２３５及び残湯量取得部２３６を電気的に接続し、各部間でのデータのやり取りが行えるようにしている。
【００５２】
貯湯タンク２５０は、ヒートポンプ部２３５により沸き上げられた湯を蓄える。住宅５００の住人が湯を使用すると、貯湯タンク２５０内の湯が消費される。残湯量取得部２３６が取得した残湯量が規定量を下回ると、沸き上げ実行部２１３が、貯湯タンク２５０内に水を補充して沸き上げを行う。
【００５３】
次に、電力測定器３００について、図９を参照して説明する。図９に示すように、電力測定器３００は、制御部３１０と、記憶部３２０と、通信部３３１と、住宅電力測定部３３２と、を備え、これらがバスライン３４０を介して電気的に接続されている。
【００５４】
制御部３１０は、ＣＰＵを備え、記憶部３２０に記憶されたプログラムを実行することにより、各部（住宅電力取得部３１１、住宅電力送信部３１２）の機能を実現する。
【００５５】
住宅電力取得部３１１は、住宅電力測定部３３２が測定した値に基づいて、住宅５００の消費電力の値である住宅電力値を取得する。
【００５６】
住宅電力送信部３１２は、住宅電力取得部３１１が取得した住宅電力値を通信部３３１を介して、制御装置１００に送信する。住宅電力送信部３１２は、住宅電力送信手段として機能する。
【００５７】
記憶部３２０は、ハードウェアとしてＲＯＭ及びＲＡＭを備える。記憶部３２０は、制御部３１０が実行するプログラム及び必要なデータを記憶する記憶手段である。
【００５８】
通信部３３１は、ネットワーク７００を介して外部装置と通信するためのデバイスを備える。電力測定器３００は、通信部３３１により、ＨＥＭＳコントローラ４００又は制御装置１００と通信し、住宅電力値の送信を行う。
【００５９】
住宅電力測定部３３２は、住宅５００で消費されている電力の値を測定する。例えば、住宅電力測定部３３２は、住宅５００に供給されている電源線に接続された変流器を用いて住宅５００の消費電力を測定する。
【００６０】
バスライン３４０は、電力測定器３００の制御部３１０、記憶部３２０、通信部３３１及び住宅電力測定部３３２を電気的に接続し、各部間でのデータのやり取りが行えるようにしている。
【００６１】
次に、ＨＥＭＳコントローラ４００について、図１０を参照して説明する。図１０に示すように、ＨＥＭＳコントローラ４００は、制御部４１０と、記憶部４２０と、操作部４３１と、表示部４３２と、通信部４３３と、を備え、これらがバスライン４４０を介して電気的に接続されている。
【００６２】
制御部４１０は、ＣＰＵを備え、記憶部４２０に記憶されたプログラムを実行することにより、各部（スケジュール取得部４１１、機器制御部４１２）の機能を実現する。
【００６３】
スケジュール取得部４１１は、操作部４３１で受け付けた住人の操作に基づき、住人の行動予定を示すスケジュールの情報を取得する。
【００６４】
機器制御部４１２は、スケジュール取得部４１１が取得したスケジュールの情報に基づき、住宅５００内の給湯機２００及びＨＥＭＳコントローラ４００と通信可能な各種機器（図示せず）を、通信部４３３を介して制御する。
【００６５】
記憶部４２０は、ハードウェアとしてＲＯＭ及びＲＡＭを備える。記憶部４２０は、制御部４１０が実行するプログラム及び必要なデータを記憶する記憶手段である。また、記憶部４２０は、図１１に示すようなスケジュール情報４２１を記憶する。
【００６６】
スケジュール情報４２１は、住宅５００の住人の行動予定の情報と、住人の行動予定に基づくＨＥＭＳコントローラ４００の家電制御の情報と、を含む。図１１では、スケジュール情報４２１が、行動予定の対象者を示す「対象」の項目、行動予定の日時を示す「日時」の項目、行動予定の内容を示す「予定」の項目を含むことが示されている。住人が例えば操作部４３１から家族の予定を入力することによって、その予定の情報がスケジュール情報４２１として記憶部４２０に記憶される。なお、図１１で、「対象」がＨＥＭＳとなっているものは、ＨＥＭＳコントローラ４００の家電制御スケジュールであり、この情報は、住人が入力した住人の予定に基づいて、ＨＥＭＳコントローラ４００が自動的に生成しても良いし、住人がＨＥＭＳコントローラ４００の予定として操作部４３１から入力しても良い。
【００６７】
操作部４３１は、タッチパネル、操作ボタン等を備え、住人の操作を受け付ける。住人は、操作部４３１から入力することによって、上記スケジュール情報４２１の入力や、住宅５００内の各種機器の制御を行うことができる。
【００６８】
表示部４３２は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイを備え、操作画面、住宅５００内の各種機器の設定状態及び運転状態、住人のスケジュール情報等を表示する。
【００６９】
通信部４３３は、ネットワーク７００を介して外部装置と通信するためのデバイスを備える。ＨＥＭＳコントローラ４００は、通信部４３３により、制御装置１００と通信し、給湯機電力値の送信、沸き上げ指示の受信等を行う。また、ＨＥＭＳコントローラ４００は、通信部４３３により、住宅５００内の各種機器と通信し、各種機器の設定状態及び運転状態の受信並びに、該各種機器の制御を行う。
【００７０】
バスライン４４０は、ＨＥＭＳコントローラ４００の制御部４１０、記憶部４２０、操作部４３１、表示部４３２及び通信部４３３を電気的に接続し、各部間でのデータのやり取りが行えるようにしている。
【００７１】
次に、制御装置１００が、給湯機２００を制御するための処理である制御処理について、図１２及び図１３を参照して説明する。この処理は、制御装置１００が起動すると、他の処理とは別スレッドで、並行して起動する。
【００７２】
まず、制御装置１００の制御部１１０は、現在時刻が２２時になったか否かを判定する（ステップＳ１０１）。２２時になっていなければ（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻る。
【００７３】
２２時になっているなら（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、電力履歴１２１を取得するための変数であるｎ、ｔ及びｄの初期化を行う。ここで、ｎ、ｔ及びｄについて、補足説明をしておく。ｎは住宅５００の住宅番号を示す変数である。ここでは住宅５００は特定範囲６００内にＮ戸存在することとし、ｎは１からＮまでの値を取る。また、ｔは特定時間帯を３０分毎の単位時間帯に分けた時の単位時間帯の番号（時間帯番号）を示す変数である。特定時間帯は２３：００から翌朝７：００までの８時間なので、３０分毎の単位時間帯に分割すると１６個の単位時間帯に分割される。したがって、ｔは１から１６までの値を取る。また、ｄは電力履歴１２１として記憶されている日付を表す。電力履歴１２１には２週間分のデータが含まれているので、ｄは１から１４までの値を取る。なお、特定時間帯は２３時から始まるので、途中で日が変わるが、煩雑になるのを避けるため、翌７時まではｄの値を変化させないで扱うこととする。つまり、１３日前の６時の電力値のデータはｄ＝１の時の電力値のデータとして扱う。
【００７４】
図１２に戻り、まず、制御部１１０は、変数ｎの初期化として、ｎに１をセットする（ステップＳ１０２）。次に、制御部１１０は、変数ｔの初期化として、ｔに１をセットする（ステップＳ１０３）。次に、制御部１１０は、変数ｄの初期化として、ｄに１をセットする（ステップＳ１０４）。
【００７５】
次に、制御部１１０は、給湯機以外電力値を推定するためのワーク用２次元配列変数であるｓｅｐ［ｎ］［ｔ］を０に初期化する（ステップＳ１０５）。ｓｅｐ［ｎ］［ｔ］は、住宅番号がｎの住宅５００の、時間帯番号がｔの単位時間帯における給湯機以外電力値の過去２週間分の和を計算するための変数である。
【００７６】
次に、制御部１１０は、電力履歴１２１として記憶されている過去の給湯機電力値及び住宅電力値から求めた給湯機以外電力値を格納する３次元配列変数であるｅｐ［ｎ］［ｔ］［ｄ］に、住宅番号がｎの住宅５００の、日付がｄで時間帯番号がｔの単位時間帯における住宅電力値から給湯機電力値を引いた値を代入する（ステップＳ１０６）。これにより、ｅｐ［ｎ］［ｔ］［ｄ］には、住宅番号がｎの住宅５００の、日付がｄで時間帯番号がｔの単位時間帯における給湯機以外電力値が格納される。
【００７７】
そして、制御部１１０は、ｓｅｐ［ｎ］［ｔ］にｅｐ［ｎ］［ｔ］［ｄ］を加算する（ステップＳ１０７）。次に、制御部１１０は、変数ｄに１を加算し（ステップＳ１０８）、ｄが１５未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ｄが１５未満なら（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に戻る。
【００７８】
ｄが１５以上なら（ステップＳ１０９；Ｎｏ）、制御部１１０は、給湯機以外電力値の推定値を格納する２次元配列変数であるｅｅｐ［ｎ］［ｔ］に、ｓｅｐ［ｎ］［ｔ］÷１４を代入する（ステップＳ１１０）。これにより、住宅番号がｎの住宅５００の、時間帯番号がｔの単位時間帯における、過去２週間分の給湯機以外電力値の平均値が２次元配列変数ｅｅｐ［ｎ］［ｔ］に格納される。制御装置１００は、この過去２週間分の給湯機以外電力値の平均値を、現在時刻以降の特定時間帯における給湯機以外電力の推定値として扱う。ステップＳ１１０は、給湯機以外電力値推定ステップ又は電力推定ステップと呼ばれる。
【００７９】
次に制御部１１０は、変数ｔに１を加算し（ステップＳ１１１）、ｔが１７未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。ｔが１７未満なら（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に戻る。ｔが１７以上なら（ステップＳ１１２；Ｎｏ）、制御部１１０は、変数ｎに１を加算し（ステップＳ１１３）、ｎがＮ＋１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１４）。ｎがＮ＋１未満なら（ステップＳ１１４；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３に戻る。
【００８０】
ｎがＮ＋１以上なら（ステップＳ１１４；Ｎｏ）、図１３に進み、制御部１１０は、特定範囲６００内の全ての住宅５００の住宅電力値の総和のピークが最低になる組合せパターン番号を記録する変数である変数ｒを０に初期化する（ステップＳ１１５）。ここで組合せパターン番号について補足説明する。制御部１１０は、特定範囲６００内の各給湯機２００の沸き上げ時間帯を、特定時間帯を分割したサブ時間帯のうちのどのサブ時間帯に割り当てるかを決定するが、この割り当て方（割り当ての組合せ）は複数存在する。そこで、この複数存在する割り当ての組合せの全てに順に番号を振り、該番号によってどの割り当て（組合せ）なのかを特定できるようにする。この番号のことを組合せパターン番号と呼ぶ。
【００８１】
本実施の形態では特定時間帯は３つのサブ時間帯に分かれているので、特定範囲６００内の住宅５００の戸数をＮとすると、Ｎ戸の各住戸において、沸き上げ時間帯の選択肢は３種類ある。したがって、特定範囲６００内の全ての住宅５００における沸き上げ時間帯の組合せは３のＮ乗通りとなる。ただし、沸き上げ運転のモードとして、「通常モード」以外に「抑制モード」も含めるのであれば、沸き上げ時間帯が３種類選択でき、さらに沸き上げを２つのモードのどちらで行うかの２種類の選択ができるので、沸き上げ時間帯の組合せは（３×２）Ｎ＝６のＮ乗通りとなる。ここでは、この組合せのパターンの総数をＭで表す。このＭ個ある組合せのパターン１つ１つについて、特定範囲６００内の全ての住宅５００の住宅電力値の総和のピークを求め、このピークが最小となる組合せパターン番号が変数ｒに代入されることになる。
【００８２】
次に制御部１１０は、住宅電力値の総和のピークの最低値を記録する変数である変数ｐを∞に初期化する（ステップＳ１１６）。なお、制御部１１０が無限大の値を扱えない場合は、後述するステップＳ１１８と同じ処理を行うことによって、変数ｐを組合せパターン番号が１のときの電力のピークの値で初期化しても良い。この場合、変数ｒを１に初期化する。次に、制御部１１０は、組合せパターン番号を示す変数ｍを１に初期化する（ステップＳ１１７）。
【００８３】
そして、変数ｍで表される組合せパターンにより各給湯機２００の沸き上げ時間帯を設定した場合の、特定範囲６００内の全ての住宅５００の住宅電力値の総和のピークを変数ｗに代入する（ステップＳ１１８）。この変数ｗに代入する値を求めるための電力ピーク算出処理については後述する。そして、制御部１１０は、変数ｗの値が変数ｐの値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１９）。変数ｗの値が変数ｐの値以上であるなら（ステップＳ１１９；Ｎｏ）、ステップＳ１２２へ進む。変数ｗの値が変数ｐの値未満であるなら（ステップＳ１１９；Ｙｅｓ）、制御部１１０は、変数ｒに変数ｍの値を代入し（ステップＳ１２０）、変数ｐに変数ｗの値を代入する（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２０は、沸き上げ時間帯決定ステップと呼ばれる。
【００８４】
そして、制御部１１０は、変数ｍに１を加算し（ステップＳ１２２）、変数ｍがＭより大きいか否かを判定する（ステップＳ１２３）。変数ｍがＭ以下なら（ステップＳ１２３；Ｎｏ）、ステップＳ１１８に戻り、変数ｍがＭより大きいなら（ステップＳ１２３；Ｙｅｓ）、制御部１１０は、各給湯機２００の沸き上げ時間帯を変数ｒで表される組合せパターンによるサブ時間帯に設定する。そして、制御部１１０は、各給湯機２００に対して、この設定された沸き上げ時間帯に基づいて沸き上げ制御を行うための指示を送信する（ステップＳ１２４）。ステップＳ１２４は、沸き上げ制御ステップと呼ばれる。そして、図１２のステップＳ１０１に戻る。
【００８５】
次に、上述のステップＳ１１８で行われる電力ピーク算出処理について、図１４を参照して説明する。
【００８６】
まず、制御部１１０は、変数ｍで表される組合せパターンにより各給湯機２００の沸き上げ時間帯を設定した場合の、住宅番号がｎの住宅５００の、時間帯番号がｔのサブ時間帯における給湯機電力値の推定値を２次元配列変数ｅｋｐ［ｎ］［ｔ］に代入する（ステップＳ２０１）。制御部１１０は、この推定値を給湯機電力値推定処理によって求める。ステップＳ２０１は、給湯機電力値推定ステップ又は電力推定ステップと呼ばれる。
【００８７】
ここでは、給湯機電力値推定処理は、電力履歴１２１において、住宅番号がｎの住宅５００の「給湯機平均電力」の項目のデータを用いて求める処理になる。例えば、住宅番号がｎの住宅５００のデータで、組合せパターンｍにおける時間帯番号がｔのサブ時間帯の給湯機の稼働状態と同じ稼働状態の給湯機平均電力を電力履歴１２１から抽出して、抽出したデータの平均値を、給湯機電力値の推定値とする処理である。
【００８８】
次に、制御部１１０は、住宅電力値の推定値の総和を求めるためのワーク用１次元配列変数であるｅｊｐ［ｔ］を全てのｔ（ｔ＝１〜１６）について、０に初期化する（ステップＳ２０２）。そして、制御部１１０は、住宅電力値の推定値の総和のピークを格納する変数であるｐｅｊｐを０に初期化する（ステップＳ２０３）。
【００８９】
次に、制御部１１０は、サブ時間帯の番号を表す変数ｔを１に初期化し（ステップＳ２０４）、住宅５００の住宅番号を示す変数ｎを１に初期化する（ステップＳ２０５）。そして、制御部１１０は、配列変数ｅｊｐ［ｔ］に、給湯機電力値の推定値の２次元配列変数ｅｋｐ［ｎ］［ｔ］と給湯機以外電力値の推定値の２次元配列変数ｅｅｐ［ｎ］［ｔ］の和を加算する（ステップＳ２０６）。
【００９０】
そして、制御部１１０は、変数ｎに１を加算し（ステップＳ２０７）、ｎがＮ＋１未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ｎがＮ＋１未満であれば（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５に戻る。ｎがＮ＋１以上なら（ステップＳ２０８；Ｎｏ）、制御部１１０は、変数ｐｅｊｐが配列変数ｅｊｐ［ｔ］未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。変数ｐｅｊｐが配列変数ｅｊｐ［ｔ］以上なら（ステップＳ２０９；Ｎｏ）、ステップＳ２１１に進む。変数ｐｅｊｐが配列変数ｅｊｐ［ｔ］未満なら（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、変数ｐｅｊｐに、配列変数ｅｊｐ［ｔ］の値を代入する（ステップＳ２１０）。
【００９１】
そして、制御部１１０は、変数ｔに１を加算し（ステップＳ２１１）、変数ｔが１７未満か否かを判定する（ステップＳ２１２）。変数ｔが１７未満なら（ステップＳ２１２；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４に戻る。変数ｔが１７以上なら（ステップＳ２１２；Ｎｏ）、制御部１１０は、変数ｗに変数ｐｅｊｐの値を代入し（ステップＳ２１３）、処理を終了する。
【００９２】
以上の電力ピーク算出処理によって、変数ｗには、沸き上げ時間帯を変数ｍで表される組合せパターンによって割り当てた場合の、特定範囲６００内の全ての住宅５００の住宅電力値の総和のピークが格納される。そして、上述した制御処理において、変数ｗの値が最も小さくなる時の組合せパターン番号が変数ｒに格納される。沸き上げ時間帯の割り当ての、変数ｒで表される組合せパターンに基づいて、制御装置１００は、各給湯機２００を制御するので、特定範囲６００内の住宅５００の住宅電力の総和のピークを抑えることができる。
【００９３】
なお、上述の実施の形態１では、特定時間帯を３つのサブ時間帯に分割しているが、この分割数は一例にすぎない。２つのサブ時間帯に分割しても良いし、４つ以上のサブ時間帯に分割しても良い。この場合、沸き上げ時間帯の組合せパターンの数は、分割数をＤとすると、沸き上げ運転モードを通常モードのみとした場合はＤのＮ乗となる（沸き上げ運転モードに抑制モードも含めると（２×Ｄ）Ｎとなる）。
【００９４】
また、上述の実施の形態１では、特定時間帯を分割したサブ時間帯のうちの１つのサブ時間帯を沸き上げ時間帯としているが、複数のサブ時間帯を沸き上げ時間帯としても良い。この場合、特定時間帯の分割数をＤとすると、住宅５００の１戸だけを考慮しても、沸き上げ時間帯の組合せパターンは、沸き上げ運転モードを通常モードのみとした場合は、２Ｄ−１通りとなる（沸き上げ運転モードに抑制モードも含めると３Ｄ−１通りとなる）。したがって、Ｎ戸では、（２Ｄ−１）Ｎ通りとなる（沸き上げ運転モードに抑制モードも含めると（３Ｄ−１）Ｎ通りとなる）。
【００９５】
また、上述の実施の形態１では、制御処理において、特定範囲６００内の住宅５００の住宅電力の総和のピークを最低にする組合せパターンが複数ある場合、最初に見つかった組合せパターンを採用して、沸き上げ時間帯を決定している。しかし、最初に見つかったパターンのみを採用するのではなく、ピークを最低にする全ての組合せパターンの中から日によって異なるものを採用するようにしても良い。これにより、例えばある住宅５００で割り当てられるサブ時間帯を、満遍なく異ならせることができ、常に第１時間帯になってしまうというような事態を避けることができる。なお、時間の経過とともに貯湯タンク２５０内の湯の温度が少しずつ低下していくことを考慮すると、この３つのサブ時間帯のいずれかに沸き上げ時間帯を割り当てる場合、第３時間帯に割り当てるのが最も効率が良く、第１時間帯に割り当てるのが最も効率が悪い。
【００９６】
（変形例１）
上述の制御処理では、沸き上げ時間帯の全ての組合せパターンの中から住宅電力値の総和のピークが最低となるパターンを求めている。しかし、住戸数が多い場合、特定時間帯の分割数を増やした場合等、全ての組合せパターンを計算すると時間がかかりすぎる場合がある。そこで、住宅電力値の総和のピークの基準値を設定することができる変形例１に係る制御装置１０１について説明する。
【００９７】
変形例１に係る制御装置１０１は、図１５に示すように、制御部１１０が電力基準値設定部１１５を含み、記憶部１２０が電力基準値１２２も記憶する。これ以外の機能構成については実施の形態１に係る制御装置１００と同じである。電力基準値設定部１１５は、例えば入力部１３１からのユーザの入力に基づいて、特定範囲６００内の住宅５００の全ての住宅電力値の総和のピークの上限となる基準値を設定する。この基準値は電力基準値１２２として記憶部１２０に記憶される。電力基準値設定部１１５は、電力基準値設定手段として機能する。
【００９８】
制御装置１０１による制御処理は、制御装置１００による制御処理と一部を除き共通のため、異なる点を中心に、図１２及び図１６を参照して説明する。制御装置１０１による制御処理の前半の処理は、制御装置１００による制御処理と同じであり、図１２に示すとおりである。制御装置１０１による制御処理の後半の処理は、図１６に示すように、ステップＳ１１６の後にステップＳ１３１が追加され、ステップＳ１２１の後にステップＳ１３２が追加されている点が異なる。
【００９９】
ステップＳ１３１では、制御部１１０は、記憶部１２０に記憶されている電力基準値１２２を変数ｋに代入する。また、ステップＳ１３２では、制御部１１０は、変数ｋの値が変数ｐ未満か否かを判定する。変数ｋの値が変数ｐ未満であれば（ステップＳ１３２；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２２に進み、変数ｋの値が変数ｐ以上であれば（ステップＳ１３２；Ｎｏ）、ステップＳ１２４に進む。
【０１００】
この処理により、変形例１に係る制御装置１０１は、組合せパターンが非常に多い場合でも、基準値ｋ以下となる組合せを見つけた時点でステップＳ１２４に進むので、全ての組合せパターンにおける電力ピークを算出する必要がなくなる。この結果組合せパターンが非常に多い場合でも、現実的な時間内で処理を終了させることができるようになる。
【０１０１】
（実施の形態２）
実施の形態１では、制御装置１００は、現在時刻以降の特定時間帯における給湯機電力値の推定は、電力履歴１２１を用いて行っている。これは、過去の消費電力に基づく推定であるが、現在の残湯量を用いることにより、より高精度な推定を行うことができる。そこで、残湯量を用いる実施の形態２について、説明する。
【０１０２】
実施の形態２に係る制御装置１０２は、図１７に示すように、制御部１１０が残湯量取得部１１６を含み、記憶部１２０が消費湯量履歴１２３も記憶する。また、実施の形態２に係る給湯機２０２は、図１８に示すように、制御部２１０が残湯量送信部２１４を含む。これ以外の機能構成については実施の形態１と同じである。
【０１０３】
図１７で、残湯量取得部１１６は、給湯機２０２の貯湯タンク２５０の残湯量を、通信部１３３を介して、給湯機２０２から取得する。残湯量取得部１１６は、残湯量取得手段として機能する。
【０１０４】
消費湯量履歴１２３は、図１９に示すように、各住宅５００における１日の消費湯量の過去２週間分の履歴である。図１９では、消費湯量履歴１２３が、どの住宅５００のデータであるかを表す住宅番号を示す「住宅」の項目、何日前のデータであるかを示す「日付」の項目、各日の曜日を示す「曜日」の項目、その日の消費湯量を示す「消費湯量」の項目を含むことが示されている。
【０１０５】
制御装置１０２は、毎日、特定範囲６００内の住宅５００の各給湯機２０２から、該給湯機２０２の沸き上げ開始前の残湯量と沸き上げ終了後の残湯量とを、残湯量取得部１１６によって取得する。そして、沸き上げ終了後の残湯量から沸き上げ開始前の残湯量を引いて前日の消費湯量を求める。そして、求めた消費湯量を消費湯量履歴１２３として、記憶部１２０に記憶する。そして、制御部１１０は、１５日以上前の消費湯量については、消費湯量履歴１２３から削除する。
【０１０６】
図１８に戻り、残湯量送信部２１４は、残湯量取得部２３６が取得した残湯量を、通信部２３３を介して、制御装置１０２に送信する。
【０１０７】
制御装置１０２による制御処理は、図１２及び図１３の範囲では、実施の形態１に係る制御装置１００による制御処理と同じである。制御装置１００と異なる点は、図１４を参照して説明した電力ピーク算出処理のステップＳ２０１における給湯機電力値推定処理である。そこで、この給湯機電力値推定処理について、図２０を参照して説明する。
【０１０８】
まず、制御装置１０２の制御部１１０は、住宅番号ｎの住宅５００での、過去２週間における１日の消費湯量の最大値を、変数ｍａにセットする（ステップＳ３０１）。住宅番号ｎの住宅５００での、過去２週間における１日の消費湯量の最大値は、消費湯量履歴１２３を参照することによって、取得できる。
【０１０９】
次に、制御部１１０は、変数ｍａに目標湯量係数を掛ける（ステップＳ３０２）。目標湯量係数とは、沸き上げる湯量を調整するための係数であり、通常は１を用いるが、住宅番号ｎの住宅５００での沸き上げ時間帯に応じて変更しても良い。例えば、組合せパターン番号を示す変数ｍで表される沸き上げ時間帯の、住宅番号ｎの住宅５００への割り当てが、第１時間帯である場合は目標湯量係数を１．４とし、第２時間帯である場合は目標湯量係数を１．２とする。
【０１１０】
次に、制御部１１０は、残湯量取得部１１６により住宅番号ｎの住宅５００における現在の残湯量を取得し、変数ｍａから当該残湯量を引いた値を、変数ｔａに代入する（ステップＳ３０３）。変数ｔａは、住宅番号ｎの住宅５００における、今回の沸き上げ湯量の推定値である。
【０１１１】
次に、制御部１１０は、単位湯量当たりの沸き上げ時間に変数ｔａを掛けることにより、今回の沸き上げ時間の推定値を求め、変数ｔｉに代入する（ステップＳ３０４）。制御部１１０は、単位湯量当たりの沸き上げ時間の値を、その時の気温及び給湯機への入水の温度に応じて増減しても良い。例えば、冬の時期は気温も水温も低くなるので、制御部１１０は、単位湯量当たりの沸き上げ時間を通常値よりも大きい値に設定する。
【０１１２】
そして、制御部１１０は、住宅番号ｎの住宅５００に割り当てられた組合せパターン番号ｍで表される沸き上げ時間帯に、変数ｔｉの時間分を割り当てる。この時、沸き上げ時間帯が第１時間帯の場合は２３時から順に割り当て、第２時間帯の場合は３時が中央になるように割り当て、第３時間帯の場合は７時に沸き上げが終了するように割り当てる。そして、住宅番号ｎと、その割り当てられた時間分に対応する時間が含まれるサブ時間帯の番号ｔと、で示される２次元配列変数ｅｋｐ［ｎ］［ｔ］に給湯機２０２の沸き上げ電力の値を代入する（ステップＳ３０５）。給湯機２０２の沸き上げ電力の値は、給湯機２０２の定格値を用いても良いし、実施の形態１でのステップＳ２０１で行ったように、電力履歴１２１から求めても良い。
【０１１３】
このようにして、実施の形態２に係る制御装置１０２の制御部１１０は、住宅番号ｎの住宅５００での時間帯番号ｔにおける給湯機電力値の推定値を２次元配列変数ｅｋｐ［ｎ］［ｔ］にセットすることができる。この値は、実施の形態１のステップＳ２０１で求めた推定値よりも精度が高いため、電力ピークの抑制をより正確に行うことができる。
【０１１４】
（変形例２）
上述の実施の形態における制御処理では、給湯機以外電力値及び給湯機電力値の推定値を求める時に、電力履歴１２１に含まれている過去１４日分のデータを用いている。しかし、住人の行動は曜日によって異なるため、同じ曜日のデータのみを用いた方が良い場合も考えられる。そこで、これらの電力値の推定値を求めるときに、過去の同じ曜日のデータを用いる変形例２に係る制御装置１０２について説明する。
【０１１５】
変形例２に係る制御装置１０２の機能構成は、実施の形態２に係る制御装置１０２と同じであり、図１７に示される通りである。
【０１１６】
変形例２に係る制御装置１０２による制御処理は、実施の形態２に係る制御装置１０２による制御処理と一部異なるため、異なる点を中心に、図２１、図１３、図１４及び図２２を用いて説明する。変形例２に係る制御装置１０２による制御処理の前半の処理は、図２１に示すように、ステップＳ１０８がステップＳ１４１に、ステップＳ１１０がステップＳ１４２に、それぞれ置き換わる以外は、図１２で説明した処理と同じである。
【０１１７】
ステップＳ１４１では、制御部１１０は、変数ｄに７を加算する。これにより、同じ曜日のデータが用いられるようにしている。また、ステップＳ１４２では、制御部１１０は、給湯機以外電力値の推定値を格納する２次元配列変数であるｅｅｐ［ｎ］［ｔ］に、ｓｅｐ［ｎ］［ｔ］÷２を代入する。電力履歴１２１には同じ曜日のデータが２つ存在しているため、変形例２に係る制御装置１０２は、この２つのデータの平均を取ったものを、現在時刻以降の特定時間帯における給湯機以外電力値の推定値として扱うことになる。
【０１１８】
変形例２に係る制御装置１０２による制御処理の後半の処理は、実施の形態２に係る制御装置１０２による制御処理の後半の処理と同じであり、図１３に示すとおりである。また、変形例２に係る制御装置１０２による電力ピーク算出処理は図１４に示すとおりであるが、ステップＳ２０１における給湯機電力値推定処理の一部が異なる。そこで、この給湯機電力値推定処理について、図２２を参照して説明する。
【０１１９】
変形例２に係る制御装置１０２による給湯機電力値推定処理は、図２２に示すように、ステップＳ３０１がステップＳ３１１に置き換わる以外は、図２０を参照して説明した実施の形態２に係る制御装置１０２による給湯機電力値推定処理と同じである。
【０１２０】
ステップＳ３１１では、制御部１１０は、消費湯量履歴１２３を参照して、住宅番号ｎの住宅５００での、１４日前と７日前の１日の消費湯量のうち大きい方の値を、変数ｍａにセットする。この処理により、推定する日と同じ曜日の消費湯量を用いることができる。これ以外の処理は、図２０を参照して説明した実施の形態２に係る制御装置１０２による給湯機電力値推定処理と同じである。
【０１２１】
以上説明したように、変形例２に係る制御装置１０２の制御部１１０は、給湯機電力値及び給湯機以外電力値の推定を、過去の同じ曜日のデータを用いて行うので、電力ピークの抑制をより正確に行うことができる。
【０１２２】
（実施の形態３）
上述したようにＨＥＭＳコントローラ４００は、住宅５００の住人のスケジュールを管理することができる。そこで、このスケジュールの情報を利用する実施の形態３について、説明する。
【０１２３】
実施の形態３に係る制御装置１０３は、図２３に示すように、制御部１１０がスケジュール取得部１１７を含み、記憶部１２０が各住宅スケジュール情報１２４も記憶する。また、実施の形態３に係るＨＥＭＳコントローラ４０１は、図２４に示すように、制御部４１０がスケジュール送信部４１３を含む。実施の形態３の、これ以外の機能構成については、実施の形態２と同じである。
【０１２４】
図２３で、スケジュール取得部１１７は、住宅５００の住人の行動予定を示すスケジュールの情報を、通信部１３３を介して、ＨＥＭＳコントローラ４０１から取得する。スケジュール取得部１１７は、スケジュール取得手段として機能する。
【０１２５】
各住宅スケジュール情報１２４は、図２５に示すように、特定範囲６００内の各住宅５００における住人の行動予定情報と、住人の行動予定に基づくＨＥＭＳコントローラ４００の家電制御の情報と、を含む。図２５では、スケジュール情報４２１が、どの住宅５００のデータであるかを表す住宅番号を示す「住宅」の項目、行動予定の対象者を示す「対象」の項目、行動予定の日時を示す「日時」の項目、行動予定の内容を示す「予定」の項目を含むことが示されている。
【０１２６】
制御装置１０３は、毎日例えば２１時に、特定範囲６００内の住宅５００の各ＨＥＭＳコントローラ４０１から、該ＨＥＭＳコントローラ４０１が記憶しているスケジュール情報４２１を、スケジュール取得部１１７によって取得し、各住宅スケジュール情報１２４として、記憶部１２０に記憶する。
【０１２７】
図２４に戻り、スケジュール送信部４１３は、記憶部４２０に記憶されているスケジュール情報４２１を、通信部４３３を介して、制御装置１０３に送信する。
【０１２８】
制御装置１０３による制御処理は、図１２のステップＳ１１０で給湯機以外電力値の推定値であるｅｅｐ［ｎ］［ｔ］を算出する際に各住宅スケジュール情報１２４を用いる点と、図２０のステップＳ３０２における目標湯量係数を各住宅スケジュール情報１２４を用いて変更する点が、実施の形態２に係る制御装置１０２による制御処理と異なる。
【０１２９】
図１２のステップＳ１１０では、制御部１１０は、各住宅スケジュール情報１２４を参照して給湯機以外電力値の推定値であるｅｅｐ［ｎ］［ｔ］を修正する。例えば、住宅番号ｎの住宅５００のその日に住人が不在の場合は、ｅｅｐ［ｎ］［ｔ］に不在係数を掛けて値を小さくする。不在係数は例えば０．５である。逆に、住宅番号ｎの住宅５００でその日にパーティーが開かれる、お客様を招く、等、通常よりも電力が消費されることが予想されるイベントが存在する場合には、ｅｅｐ［ｎ］［ｔ］にイベント係数を掛けて値を大きくする。イベント係数は例えば１．５である。
【０１３０】
図２０のステップＳ３０２では、制御部１１０は、各住宅スケジュール情報１２４を参照して目標湯量係数の値を修正する。例えば、住宅番号ｎの住宅５００のその日に住人が不在の場合は、目標湯量係数の値を例えば０．５のように１より小さい値にする。逆に、住宅番号ｎの住宅５００で住人がその日にスポーツ大会に参加する、朝練に参加する、等、通常よりも風呂、シャワー等で湯を多く消費することが予想される場合には、目標湯量係数の値を例えば１．５のように１より大きい値にする。
【０１３１】
このようにして、実施の形態３に係る制御装置１０３の制御部１１０は、各住宅５００の住人のスケジュールも考慮して、給湯機電力値及び給湯機以外電力値を推定することができるので、電力ピークの抑制をより正確に行うことができる。
【０１３２】
なお、上述したいずれの実施の形態においても、制御装置１００，１０１，１０２，１０３の表示部１３２に、図２６に例示する画面を表示してもよい。図２６に示す画面では、制御部１１０が推定した給湯機電力値と給湯機以外電力値の和である住宅電力値と、給湯機電力値の、それぞれの特定範囲６００内における総和の時間毎の値をグラフで示している。この画面は、図１３又は図１６のステップＳ１２４の処理の最初で表示される。また、制御装置１００，１０１，１０２，１０３は、図１３又は図１６のステップＳ１２４の処理の最後に、推定値ではなく、特定範囲６００内における実際の給湯機電力値及び住宅電力値それぞれの総和の時間毎の値をグラフで示す画面を表示部１３２に表示してもよい。
【０１３３】
なお、上述した各実施の形態は、任意に組み合わせることが可能である。例えば、実施の形態２に変形例１の構成を組み合わせることによって、電力基準値１２２と消費湯量履歴１２３の両方の情報を用いて制御処理を行うことができる。他の実施の形態及び他の変形例についても同様であり、これらの３つ以上を同時に組み合わせることも可能である。
【０１３４】
上述の実施の形態に係る制御装置１００，１０１，１０２，１０３のハードウェアは図２７に示すように、プロセッサ８１０、メモリ８２０、インタフェース８３０で構成されている。制御装置１００，１０１，１０２，１０３の制御部１１０において、プロセッサ８１０がメモリ８２０に記憶されたプログラムを実行することによって、電力取得部１１１、電力推定部１１２、沸き上げ時間帯決定部１１３、沸き上げ制御部１１４、電力基準値設定部１１５、残湯量取得部１１６及びスケジュール取得部１１７のそれぞれとして機能した。
【０１３５】
しかしながら、本発明において、制御部１１０は、専用のハードウェアであってもよい。専用のハードウェアとは、例えば単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又は、これらの組み合わせ等である。制御部１１０が専用のハードウェアである場合、各部の機能それぞれを個別のハードウェアで実現してもよいし、各部の機能をまとめて単一のハードウェアで実現してもよい。また、図２７では、プロセッサ８１０及びメモリ８２０をそれぞれ１つで構成する例を示しているが、複数のプロセッサ及び複数のメモリが連携して上記機能を実行しても良い。インタフェース８３０は、制御装置１００，１０１，１０２，１０３が、他の装置と接続し、通信を確立させるためのものであり、必要に応じて複数種のインタフェースを含んでも良い。
【０１３６】
また、各部の機能のうち、一部を専用のハードウェアによって実現し、他の一部をソフトウェア又はファームウェアによって実現してもよい。このように、制御部１１０は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又は、これらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
【０１３７】
本発明に係る制御装置１００，１０１，１０２，１０３の動作を規定する動作プログラムを既存のパーソナルコンピュータ又は情報端末装置等のコンピュータに適用することで、当該コンピュータを、本発明に係る制御装置１００，１０１，１０２，１０３として機能させることも可能である。
【０１３８】
また、このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  ＲＯＭ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｋ）、又は、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよい。
【０１３９】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【符号の説明】
【０１４０】
１０  制御システム、１００，１０１，１０２，１０３  制御装置、１１０，２１０，３１０，４１０  制御部、１１１  電力取得部、１１２  電力推定部、１１３  沸き上げ時間帯決定部、１１４  沸き上げ制御部、１１５  電力基準値設定部、１１６  残湯量取得部、１１７  スケジュール取得部、１２０，２２０，３２０，４２０  記憶部、１２１  電力履歴、１２２  電力基準値、１２３  消費湯量履歴、１２４  各住宅スケジュール情報、１３１  入力部、１３２，２３２，４３２  表示部、１３３，２３３，３３１，４３３  通信部、１４０，２４０，３４０，４４０  バスライン、２００，２０１，２０２  給湯機、２１１  給湯機電力取得部、２１２  給湯機電力送信部、２１３  沸き上げ実行部、２１４  残湯量送信部、２３１，４３１  操作部、２３４  給湯機電力測定部、２３５  ヒートポンプ部、２３６  残湯量取得部、２５０  貯湯タンク、３００，３０１  電力測定器、３１１  住宅電力取得部、３１２  住宅電力送信部、３３２  住宅電力測定部、４００，４０１  ＨＥＭＳコントローラ、４１１  スケジュール取得部、４１２  機器制御部、４１３  スケジュール送信部、４２１  スケジュール情報、５００，５０１  住宅、６００  特定範囲、７００  ネットワーク、８１０  プロセッサ、８２０  メモリ、８３０  インタフェース
【図１】
2018229847.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年7月3日(2019.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置は、
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機を制御する制御装置であって、
前記各給湯機の消費電力の値である給湯機電力値と、前記複数の住宅のそれぞれにおける消費電力の値である住宅電力値と、を取得する電力取得手段と、
前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値及び前記住宅電力値に基づいて、前記複数の住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定手段と、
前記特定時間帯は３つのサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する沸き上げ時間帯決定手段と、
前記沸き上げ時間帯決定手段が決定した沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御手段と、
を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機を制御する制御装置であって、
前記各給湯機の消費電力の値である給湯機電力値と、前記複数の住宅のそれぞれにおける消費電力の値である住宅電力値と、を取得する電力取得手段と、
前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値及び前記住宅電力値に基づいて、前記複数の住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定手段と、
前記特定時間帯は３つのサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する沸き上げ時間帯決定手段と、
前記沸き上げ時間帯決定手段が決定した沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御手段と、
を備える制御装置。
【請求項２】
前記沸き上げ制御手段は、前記各給湯機の沸き上げ能力を抑制することができ、
前記沸き上げ時間帯決定手段が決定する前記組合せは、前記各給湯機の沸き上げ能力を抑制した場合の組合せも含む、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークの上限となる基準値を設定する電力基準値設定手段をさらに備え、
前記沸き上げ時間帯決定手段は、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて推定したピークが、前記電力基準値設定手段が設定した基準値以下となる前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する、
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記沸き上げ時間帯決定手段は、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて推定したピークが、全ての前記組合せの中で最小となる前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記各給湯機の残湯量を取得する残湯量取得手段をさらに備え、
前記電力推定手段は、前記残湯量取得手段が取得した残湯量及び前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値を用いて前記特定時間帯における給湯機電力値を推定する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記電力推定手段は、前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値及び前記住宅電力値を曜日毎に管理し、推定する日と同じ曜日の前記給湯機電力値及び前記住宅電力値に基づいて、前記特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記複数の住宅のそれぞれにおける住人の行動予定を示すスケジュールの情報を取得するスケジュール取得手段をさらに備え、
前記電力推定手段は、前記スケジュール取得手段が取得したスケジュールの情報も用いて前記特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記電力推定手段が推定した前記特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を表示する表示手段をさらに備える、
請求項１から７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機と、前記複数の住宅のそれぞれに設置された各電力測定器と、前記各給湯機を制御する制御装置と、を備える制御システムであって、
前記各給湯機は、
前記給湯機が消費する電力の値である給湯機電力値を前記制御装置に送信する給湯機電力送信手段と、
前記制御装置からの指示により湯を沸き上げる沸き上げ実行手段と、を備え、
前記各電力測定器は、
前記住宅における消費電力の値である住宅電力値を前記制御装置に送信する住宅電力送信手段を備え、
前記制御装置は、
前記各給湯機から前記給湯機電力値を取得し、前記各電力測定器から前記住宅電力値を取得する電力取得手段と、
前記電力取得手段が取得した前記給湯機電力値及び前記住宅電力値に基づいて、前記住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定手段と、
前記特定時間帯は３つのサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する沸き上げ時間帯決定手段と、
前記沸き上げ時間帯決定手段が決定した沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御手段と、を備える、
制御システム。
【請求項１０】
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機を制御する制御方法であって、
前記複数の住宅のそれぞれに設置された前記各給湯機の消費電力の値である給湯機電力値及び前記複数の住宅のそれぞれにおける消費電力の値である住宅電力値に基づいて、前記複数の住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定ステップと、
前記特定時間帯は３つのサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定ステップで推定された前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定する沸き上げ時間帯決定ステップと、
前記沸き上げ時間帯決定ステップで決定された沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御ステップと、
を含む制御方法。
【請求項１１】
複数の住宅のそれぞれに設置された各給湯機を制御する制御装置のコンピュータを、
前記各給湯機の消費電力の値である給湯機電力値及び前記複数の住宅のそれぞれにおける消費電力の値である住宅電力値に基づいて、前記複数の住宅のそれぞれにおける給湯機以外の消費電力の値である給湯機以外電力値を取得し、現在時刻以降の特定時間帯における前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を推定する電力推定手段、及び、
前記特定時間帯は３つのサブ時間帯に分割されており、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を前記サブ時間帯のいずれに割り当てるかを示す割り当ての組合せのそれぞれにおいて、前記電力推定手段が推定した前記給湯機電力値及び前記給湯機以外電力値を用いて前記特定時間帯の時間内における前記複数の住宅で消費する電力の総和のピークを推定し、前記組合せの中で、前記各給湯機の全ての沸き上げ時間帯を同一の前記サブ時間帯に割り当てた場合よりも前記ピークを小さくする前記組合せを決定することによって、前記各給湯機の沸き上げ時間帯を決定し、前記決定した沸き上げ時間帯に基づいて、前記各給湯機の沸き上げを制御する沸き上げ制御手段、
として機能させるプログラム。
【国際調査報告】
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